EP0788873B1 - Verfahren zur Herstellung eines mehrlagigen elastischen Flächengebildes sowie mehrlagiges elastisches Flächengebilde - Google Patents

Verfahren zur Herstellung eines mehrlagigen elastischen Flächengebildes sowie mehrlagiges elastisches Flächengebilde Download PDF

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EP0788873B1
EP0788873B1 EP97101404A EP97101404A EP0788873B1 EP 0788873 B1 EP0788873 B1 EP 0788873B1 EP 97101404 A EP97101404 A EP 97101404A EP 97101404 A EP97101404 A EP 97101404A EP 0788873 B1 EP0788873 B1 EP 0788873B1
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EP
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layer
elastic
stretching
stretched
fibre fleece
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Corovin GmbH
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    • Y10T442/601—Nonwoven fabric has an elastic quality

Definitions

  • the invention relates to a method for manufacturing a multi-layer elastic fabric according to Preamble of claim 1 and a multilayer elastic Flat structures according to the preamble of the claim 10th
  • a multilayer elastic fabric is already known from EP 0 321 980 A. It includes an inelastic one Fiber or filament layer and an elastic layer.
  • the inelastic layer becomes elastic with the stretched Layer by spacing through a thermal bonding process Connections connected and then the whole Flat structures relaxed.
  • the inelastic throws itself Layer of fibers or filaments between the connection points perpendicular to the surface plane. When stretching the The structure reduces the posing until the fibers of the fiber or filament layer parallel to the surface plane have aligned.
  • DE 42 43 012 A1 is a multi-layer elastic Fabric known, in which an elastic and an inelastic layer on spaced apart Connections connected and then stretched become. The elastic position arises after the first Stretch back while the inelastic position is a permanent one Undergoes stretching and between the joints poses perpendicular to the surface plane. For the inelastic Only fiber materials are considered, that have a high permanent elongation.
  • EP 0 432 763 A1 The closest prior art is EP 0 432 763 A1. From this it is known to be an elastic Film with a pre-stretched nonwoven at joints to connect while stretching the elastic is in a tense state. Therefore arches between Joints of nonwoven and film when relaxed Film the nonwoven.
  • the invention has for its object a method for the production of a multilayer elastic fabric to specify and a multi-layer elastic fabric to create that in an elongation direction the path reserve of their inelastic position by aligning of fibers in the plane of the surface.
  • This task is carried out in a method according to the generic term of claim 1 and a multi-layer elastic Flat structure according to the preamble of claim 10 by the characteristics specified in the license plate solved.
  • the invention is a multi-layer elastic sheet from at least one elastic layer from one Film, a film or a fiber structure and at least one with the rubber-elastic layer at permanent connection points bonded solidified non-elastic fiber fleece for Provided.
  • the inelastic nonwoven layer is in front pre-stretched from their connection with the rubber-elastic layer and the inelastic nonwoven layer in the pre-stretched state connected with the rubber elastic layer.
  • the fibers of the inelastic nonwoven fabric layers are essentially in the direction aligned with the direction of pre-stretching. Between the inelastic nonwoven layer and the rubber-elastic layer a dehesive layer is partially arranged, whereby a area left of the adhesive layer between the rubber-elastic layer and the nonwoven layer a permanent Liaison.
  • the solidified inelastic Nonwoven ply By pre-stretching the solidified inelastic Nonwoven ply essentially align fibers Direction of the pre-stretching direction and keep this alignment even after connection with the rubber elastic Location if it is relaxed.
  • An elasticity of the composite material in the direction transverse to the direction of pre-stretching is made possible by the fact that Fibers between the joints with the rubber elastic Deflect the position like a scissor gate to let. Depending on the elongation, they adjust the Fibers from the original direction along the pre-stretch direction then in the direction of expansion.
  • the Path reserve is here from the deflection of the fibers in related to the surface plane. The layer thickness and the surface profile the inelastic situation change Not.
  • the rubber elastic can Location before connecting with the inelastic Nonwoven layer in the direction of the pre-stretching direction the inelastic nonwoven layer stretched, in the stretched Condition with the pre-stretched inelastic nonwoven layer connected and then the resulting multilayer Fabrics can be relaxed.
  • This fabric is stretchable in two dimensions, namely on the one hand in the pre-stretching direction of the inelastic Nonwoven layer and on the other hand across. there the fabric draws the path reserve of its inelastic Position when stretching in the direction of pre-stretching the peaks of the fibers between the joints and transversely from the orientation of the fibers in the Surface plane.
  • the connecting surface of the rubber elastic Layer and / or the inelastic nonwoven layer with a partial under exclusion provided connecting points formed dehesive Provide coating Using a bonding process then a full-surface connection between the rubber-elastic layer and the inelastic non-woven layer generated. Finally, areas of the full area Connection with subsequent expansion in the transverse direction to the direction of pre-stretching and additional while connecting to the stretched inelastic Nonwoven layer in the direction of the pre-stretching direction stretched rubber-elastic layer with subsequent Relaxation except for permanent connection points solved again.
  • the advantage of this measure is that in the bonding process, the z. B. by thermal bonding or ultrasonic bonding can be carried out, a uniform Pressure on the elastic rubber layer and the inelastic nonwoven layer can be exercised. Damage caused by evasive pressures of the material to the sides and thus to one Reduction of the layer thickness at the intended connection points would therefore not occur. This is especially true if the elastic layer through the Elongation in cross-section reduced during the bonding process is.
  • the inelastic nonwoven layer can be along or across Production direction are pre-stretched. Is preferred a pre-stretching along the direction of production, because on the one hand this facilitates the pre-stretching, on the other hand - in the absence of an additional one Elasticity in the direction of production - the transport in a production line and further processing, since the material is not in the direction of production gives way.
  • the inelastic nonwoven layer can be up to at least 50% of the maximum elongation at break.
  • the inelastic nonwoven layer can be pre-stretched so that they are longitudinal when pre-stretched a strength ratio along the direction of production too transverse from 0.8 to 1.2 to 20 to 3 and with pre-stretching a strength ratio across the production direction transverse to longitudinal from 0.8 to 1.2 to 20 to 3.
  • the inelastic nonwoven layer can be the rubber elastic Position before their connection with the inelastic nonwoven layer stretched by up to 150% of their original length become.
  • the nonwoven layer is inelastic, it comes after the Relaxation of the rubber-elastic position then leads to a posing of fibers that are longer by the amount of this stretch than the distances between the connection points.
  • the adhesive coating can be provided with dyes or color pigments become. This allows a color design reach without printing on the fabric got to.
  • the adhesive coating can be between 5 - 90% of the bonding area cover. In this way, the Distances of the intended connection points and their Change the surface so that the elasticity changes can influence.
  • This layer can have a multilayer structure have, the serving as a connecting surface Layer one lower by at least 20 ° Celsius Has melting point than the other layer.
  • the nonwoven layer is only superficial a connection with the rubber-elastic layer there can be prevented by the different melting points can that also the sub-layer with the higher Melting point softens and the fibers of the nonwoven layer penetrate into this sub-layer.
  • it can be used as a connecting surface serving layer of copolymer raw materials with one of at least 2.5 ⁇ m and the other Layer of elastomeric, polymeric and copolymeric raw materials with a thickness between 8 - 100 microns, preferably between 15 to 80 ⁇ m.
  • the rubber-elastic formed as a film or foil Layer heterogeneous and elastomeric, include polymeric and copolymeric raw materials.
  • the raw materials mentioned are mixed, but the mixing is not homogeneous, so that the specific adhering to the raw materials Properties, namely rubber elasticity and adhesiveness or cohesiveness are still preserved.
  • the fibers can be made from bicomponent fibers exist, the one component by at least 20 ° Celsius lower melting point than the other component having.
  • the fiber structure can be made from hetrofil fibers consist of the elastomeric polymers and copolymers Includes raw materials.
  • Fig. 1 shows a device for producing a multilayer elastic fabric.
  • a fleece layer is first produced in a laying device, which alternatively after the spunbond process or Melt blow molding can be done.
  • This is located above the laying belt 20, a nozzle device 22 for the emerging melt, which in the case of a spinning device as a spinning beam and in the case of a meltblowing device designed as an arrangement of meltblowing nozzles can be.
  • the nonwoven layer then arrives at a calender roll arrangement 24, by means of the z. B. thermal or ultrasonic bonding the nonwoven layer was consolidated becomes.
  • a rubber-elastic film 10 is provided, which runs over a printing roller 30 and with a adhesive layer 14 corresponding to one through the printing roller 30 provided predetermined patterns becomes.
  • the applied adhesive layer 14 thereby covers not the entire surface of the rubber-elastic film 10, but leaves open areas that are later permanent connection points 16 serve.
  • the stretchability of the multi-layer fabric is also in the direction of pre-stretching, so the rubber-elastic Slide 10 by running at different speeds Transport rollers also in the direction of production stretched. Then the rubber-elastic film 10 with the pre-stretched nonwoven layer 12 brought into contact and passes through a bonding device 32 with smooth heated Rollers. In the bonding process, the rubber elastic Layer 10 and the nonwoven layer 12 on the from the adhesive Coating permanently contacted 14 vacancies, while in the remaining places it is only a temporary one Establish connection.
  • Figures 1 and 2 show a top view of a multilayer elastic fabric with pre-stretched inelastic nonwoven layer 12.
  • the fibers of the nonwoven layer are predominant in Fig. 2, which shows the relaxed state aligned in the direction of pre-stretching.
  • Fig. 2 shows the relaxed state aligned in the direction of pre-stretching.
  • the joints 16 shown with the rubber-elastic position.
  • the fibers 18 of the nonwoven fabric layer pivot 12 around the connection points 16 as pivot points and are directed from the originally in Alignment orientation more and more in the direction of expansion.
  • the swivel angle is relatively small, so that there is no resistance to the stretch and only the properties of the elastic layer that Determine elongation behavior.
  • the further the fibers 18 in Direction of elongation the bigger it grows the resistance to further stretching until finally the Path reserve is exhausted.
  • An elongation in the direction of stretching becomes a big resistance right from the start opposed. Because the fibers are pre-stretched have increased strength against further stretching, there is also security against overstretching, when the path reserve is exhausted.
  • FIGS. 4 and 5 show a section through a multilayer elastic fabric made of an elastic rubber Layer 10 and a nonwoven layer 12.
  • the rubber elastic Layer 10 bears a adhesive applied in the form of a pattern Coating 14. This pattern leaves areas free the connection points 16 of the two layers provided 10, 12 serve. At these designated junctions 16 is the rubber-elastic layer 10 with the Nonwoven layer 12 glued or superficially fused.
  • FIG. 4 shows the relaxed and Fig. 5 the tense Status.
  • the nonwoven layer adheres to this representation 12 on the rubber-elastic layer 10 at the connection points 16, while in the remaining areas, the are provided with the adhesive coating 14, the nonwoven layer 12 takes off and poses.

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Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines mehrlagigen elastischen Flächengebildes nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie ein mehrlagiges elastisches Flächengebilde nach dem Oberbegriff des Anspruchs 10.
Ein mehrlagiges elastisches Flächengebilde ist bereits aus der EP 0 321 980 A bekannt. Es umfaßt eine unelastische Faser- oder Filamentlage und eine elastische Lage. Die unelastische Lage wird mit der gedehnten elastischen Lage durch einen Thermobondingprozeß an beabstandeten Verbindungsstellen verbunden und anschließend das gesamte Flächengebilde entspannt. Dabei wirft sich die unelastische Faser- oder Filamentlage zwischen den Verbindungsstellen senkrecht zur Flächenebene auf. Bei Dehnung des Flächengebildes reduziert sich die Aufwerfung, bis sich die Fasern der Faser- oder Filamentlage parallel zur Flächenebene ausgerichtet haben.
Ferner ist aus der DE 42 43 012 A1 ein mehrlagiges elastisches Flächengebilde bekannt, bei dem eine elastische und eine unelastische Lage an zueinander beabstandeten Verbindungsstellen verbunden und anschließend gedehnt werden. Die elastische Lage stellt sich nach der ersten Dehnung zurück, während die unelastische Lage eine bleibende Dehnung erfährt und sich zwischen den Verbindungsstellen senkrecht zur Flächenebene aufwirft. Für die unelastische Lage kommen nur solche Fasermaterialien in Betracht, die eine hohe bleibende Dehnung besitzen.
Aus der nur bezüglich der Neuheit zu berücksichtigenden EP 0 707 106 A1 ist es bekannt, dass ein elastischer Film mit einem vorverstreckten Material beschichtet wird. Beide Materialien sind dabei in einem ungespannten Zustand. Eine Seite des elastischen Films wird mit einem thermoplastischen Film abgedeckt, um ein Verbinden von Vliesstoff und elastischem Film auf dieser Seite zu verhindern.
Als nächstkommender Stand der Technik wird von der EP 0 432 763 A1 ausgegangen. Aus dieser ist es bekannt, einen elastischen Film mit einem vorgestreckten Vliesstoff an Verbindungsstellen zu verbinden, während sich der elastische Film in einem gespannten Zustand befindet. Daher wölbt sich zwischen Verbindungsstellen von Vliesstoff und Film bei entspanntem Film der Vliesstoff.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung eines mehrlagigen elastischen Flächengebildes anzugeben sowie ein mehrlagiges elastisches Flächengebilde zu schaffen, das in einer Dehnungsrichtung die Wegreserve ihrer unelastischen Lage durch Ausrichten der Fasern in der Flächenebene bezieht.
Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie einem mehrlagigen elastischen Flächengebilde nach dem Oberbegriff des Anspruchs 10 durch die jeweils im Kennzeichen angegebenen Merkmale gelöst.
Gemäß der Erfindung wird ein mehrlagiges elastisches Flächengebilde aus wenigstens einer gummielastischen Lage aus einem Film, einer Folie oder einer Faserstruktur und wenigstens einer mit der gummielastischen Lage an bleibenden Verbindungsstellen verbundenen verfestigten unelastischen Faservlies zur Verfügung gestellt. Die unelastische Faservlieslage wird vor ihrer Verbindung mit der gummielastischen Lage vorverstreckt und die unelastische Faservlieslage im vorverstreckten Zustand mit der gummielastischen Lage verbunden.. Die Fasern der unelastischen Faservlieslage werden im wesentlichen in Richtung der Vorverstreckungsrichtung ausgerichtet. Zwischen der unelastischen Faservlieslage und der gummielastischen Lage wird teilflächig eine dehäsive Schicht angeordnet, wobei ein von der dehäsiven Schicht freigelassener Bereich zwischen der gummielastischen Lage und der Faservlieslage eine bleibende Verbindungsstelle wird.
Durch die Vorverstreckung der verfestigten unelastischen Faservlieslage richten sich Fasern im wesentlichen in Richtung der Vorverstreckungsrichtung aus und behalten diese Ausrichtung auch nach Verbindung mit der gummielastischen Lage bei, sofern diese entspannt ist. Eine Dehnbarkeit des Verbundmaterials in Querrichtung zur Vorverstreckungsrichtung wird dadurch ermöglicht, daß sich die Fasern zwischen den Verbindungsstellen mit der gummielastischen Lage nach Art eines Scherengatters auslenken lassen. In Abhängigkeit der Dehnung richten sie die Fasern aus der ursprünglichen Richtung längs zur Vorverstreckungsrichtung dann in Dehnungsrichtung aus. Die Wegreserve wird hier also aus dem Auslenken der Fasern in der Flächenebene bezogen. Die Lagendicke und das Oberflächenprofil der unelastischen Lage ändern sich hierbei nicht.
Gemäß einer Weiterbildung kann zusätzlich die gummielastische Lage vor der Verbindung mit der unelastischen Faservlieslage in Richtung der Vorverstreckungsrichtung der unelastischen Faservlieslage gedehnt, im gedehnten Zustand mit der vorverstreckten unelastische Faservlieslage verbunden und anschließend das entstandene mehrlagige Flächengebilde entspannt werden.
Dieses Flächengebilde ist in zwei Dimensionen dehnbar, nämlich einerseits in Vorverstreckungsrichtung der unelastischen Faservlieslage und andererseits quer dazu. Dabei bezieht das Flächengebilde die Wegreserve ihrer unelastischen Lage bei Dehnung in Vorverstreckungsrichtung aus den Aufwerfungen der Fasern zwischen den Verbindungsstellen und quer dazu aus der Ausrichtung der Fasern in der Flächenebene.
Vorzugsweise wird die Verbindungsfläche der gummielastischen Lage und/oder der unelastischen Faservlieslage mit einer teilflächigen unter Ausschluß vorgesehener Verbindungsstellen ausgebildeten dehäsiven Beschichtung versehen. Mittels eines Bondingprozesses wird dann eine vollflächige Verbindung zwischen der gummielastischen Lage und der unelastischen Faservlieslage erzeugt. Schließlich werden Bereiche der vollflächigen Verbindung bei nachfolgender Dehnung in Querrichtung zur Richtung der Vorverstreckung und bei zusätzlicher während der Verbindung mit der ververstreckten unelastischen Faservlieslage in Richtung der Vorverstreckungsrichtung gedehnter gummielastischer Lage bei nachfolgender Entspannung bis auf bleibende Verbindungsstellen wieder gelöst.
Der Vorteil dieser Maßnahme besteht darin, daß im Bondingprozeß, der z. B. durch Thermobonding oder Ultra-schallbonding ausgeführt sin kann, ein gleichmäßiger Druck auf die aufeinander gelegte gummielastische Lage und die unelastische Faservlieslage ausgeübt werden kann. Beschädigungen, die durch punktuelle Drücke zu einem Ausweichen des Materials zu den Seiten und damit zu einer Verringerung der Schichtdicke an den vorgesehenen Verbindungsstellen führen würden, können daher nicht auftreten. Dies gilt besonders, wenn die elastische Lage durch die Dehnung während des Bondingprozesses im Querschnitt verringert ist. Trotzdem erfolgt eine bleibende Verbindung der unelastischen Faservlieslage mit der gummielastischen Lage nur an diskreten Verbindungsstellen, da die dehäsive Beschichtung eine Ablösung der Schichten in den anderen Bereichen ermöglicht, sobald die gummielastische Lage in Querrichtung zur Vorverstreckungsrichtung der unelastischen gedehnt bzw. in Vorverstreckungsrichtung entspannt wird.
Die unelastische Faservlieslage kann längs oder quer zur Produktionsrichtung vorverstreckt werden. Bevorzugt wird eine Vorverstreckung längs zur Produktionsrichtung, da dies einerseits die Durchführung der Vorverstreckung erleichtert, andererseits - bei Verzicht auf eine zusätzliche Dehnbarkeit in Produktionsrichtung - den Transport in einer Produktionsstraße und die Weiterverarbeitung erleichtert, da das Material in Produktionsrichtung nicht nachgibt.
Die unelastische Faservlieslage kann bis mindestens 50 % der maximalen Reißdehnung vorverstreckt werden.
Dadurch ergibt sich eine weitgehende Ausrichtung aller Fasern in Vorverstreckungsrichtung und auch eine Vergrößerung der Abstände der Bondierungspunkte der verfestigten Faservlieslage, was die spätere Auslenkbarkeit der Fasern begünstigt. Außerdem erhöhen sich die erforderlichen Kräfte für eine weitere Verstreckung, wodurch das zusammengesetzte elastische Flächengebilde sicherer gegen Überdehnung wird.
In der Praxis kann die unelastische Faservlieslage so vorverstreckt werden, daß sie bei Vorverstreckung längs zur Produktionsrichtung ein Festigkeitsverhältnis längs zu quer von 0,8 zu 1,2 bis 20 zu 3 und bei Vorverstrekkung quer zur Produktionsrichtung ein Festigkeitsverhältnis quer zu längs von 0,8 zu 1,2 bis 20 zu 3 aufweist.
Zur Erzielung einer Elastizität in Verstreckungsrichtung der unelastischen Faservlieslage kann die gummielastischen Lage vor ihrer Verbindung mit der unelastischen Faservlieslage um bis zu 150 % ihrer Ausgangslänge gedehnt werden.
Da die Faservlieslage unelastisch ist, kommt es nach der Entspannung der gummielastischen Lage dann zu einer Aufwerfung der Fasern, die um das Maß dieser Dehnung länger als die Abstände zwischen den Verbindungsstellen sind.
Diese Aufwerfung ist jedoch verhältnismäßig gering und daher optisch nicht störend.
Die dehäsive Beschichtung kann mit Farbstoffen oder Farbpigmenten versehen werden. Dadurch läßt sich eine farbliche Gestaltung erreichen, ohne daß das Flächengebilde bedruckt werden muß.
Die dehäsive Beschichtung kann zwischen 5 - 90 % der Verbindungsfläche bedecken. Auf diese Weise lassen sich die Abstände der vorgesehenen Verbindungsstellen sowie deren Fläche verändern, so daß sich auf diese Weise die Dehnbarkeit beeinflussen läßt.
Im Falle einer als Film oder Folie ausgebildeten gummielastischen Lage kann diese einen mehrschichtigen Aufbau besitzen, wobei die als Verbindungsfläche dienende Schicht einen um wenigstens 20° Celsius niedrigeren Schmelzpunkt als die andere Schicht aufweist. Bei dieser Ausgestaltung geht die Faservlieslage nur oberflächlich eine Verbindung mit der gummielastischen Lage ein, da durch die unterschiedlichen Schmelzpunkte verhindert werden kann, daß auch die Teilschicht mit dem höheren Schmelzpunkt erweicht und die Fasern der Faservlieslage in diese Teilschicht eindringen.
Bei einer praktischen Ausgestaltung kann die als Verbindungsfläche dienende Schicht aus copolymeren Rohstoffen mit einer von wenigstens 2,5 µm bestehen und die andere Schicht aus elastomeren, polymeren und copolymeren Rohstoffen mit einer Dicke zwischen 8 - 100 µm, vorzugsweise zwischen 15 bis 80 µm.
Alternativ kann die als Film oder Folie ausgebildete gummielastische Lage heterogen ausgebildet sein und elastomere, polymere und copolymere Rohstoffe umfassen.
Bei der heterogenen Ausbildung sind die genannten Rohstoffe zwar vermischt, jedoch ist die Vermischung nicht homogen, so daß die den Rohstoffen anhaftenden spezifischen Eigenschaften, nämlich Gummielastizität und Adhäsivität bzw. Kohäsivität gleichwohl erhalten bleiben.
Im Falle einer als Faserstruktur ausgebildeten gummielastischen Lage können die Fasern aus Bikomponenten-Fasern bestehen, wobei die eine Komponente einen um wenigstens 20° Celsius niedrigeren Schmelzpunkt als die andere Komponente aufweist.
Dadurch läßt sich erreichen, daß während des Bondingprozesses nur die Komponenten mit der niedrigeren Schmelztemperatur erweichen, während die anderen Komponenten nicht erweichen und dadurch sichergestellt ist, daß die Faservlieslage ihre Faserstruktur beibehält.
Alternativ kann auch die Faserstruktur aus Hetrofil-Fasern bestehen, die elastomere polymere und copolymere Rohstoffe umfaßt.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand der Zeichnung erläutert. In dieser zeigen:
Fig. 1
eine Vorrichtung zur Herstellung eines mehrlagigen Flächengebildes,
Fig. 2
eine Draufsicht auf ein Flächengebilde mit vorverstreckter unelastische Faservlieslage im entspannten Zustand,
Fig. 3
eine Draufsicht auf das Flächengebilde gemäß Fig. 2 im gedehnten Zustand,
Fig. 4
einen Schnitt durch ein Flächengebilde mit Dehnbarkeit in Vorverstrekkungsrichtung im entspannten Zustand und
Fig. 5
einen Schnitt durch das Flächengebilde gemäß Fig. 4 im gedehnten Zustand.
Fig. 1 zeigt eine Vorrichtung zur Herstellung eines mehrlagigen elastischen Flächengebildes. Auf dem Legeband 20 einer Legevorrichtung wird zunächst eine Vlieslage hergestellt, was alternativ nach dem Spinnvliesverfahren oder Schmelzblasverfahren erfolgen kann. Dazu befindet sich oberhalb des Legebandes 20 eine Düsenvorrichtung 22 für die austretende Schmelze, die im Falle einer Spinnvorrichtung als Spinnbalken und im Falle einer Schmelzblasvorrichtung als Anordnung von Schmelzblasdüsen ausgeführt sein kann.
Die Vlieslage gelangt anschließend zu einer Kalanderwalzenanordnung 24, mittels der durch z. B. Thermo- oder Ultraschallbondierung eine Verfestigung der Vlieslage vorgenommen wird.
Danach wird die verfestigte Vlieslage 12 über eine Streckvorrichtung 26 aus Walzen, die eine gegenüber der Kalanderwalzenanordnung 24 höhere Transportgeschwindigkeit aufweisen, vorverstreckt.
Von einer Vorratsrolle oder einer gesonderten Produktionsvorrichtung 28 wird eine gummielastische Folie 10 bereitgestellt, die über eine Bedruckungswalze 30 läuft und mit einer dehäsiven Schicht 14 entsprechend einem durch die Bedruckungswalze 30 vorgegebenen Muster versehen wird. Dadurch deckt die aufgetragene dehäsive Schicht 14 nicht vollflächig die gummielastische Folie 10, sondern läßt Bereiche frei, die als spätere bleibende Verbindungsstellen 16 dienen.
Ist eine Dehnbarkeit des mehrlagigen Flächengebildes auch in Vorverstreckungsrichtung gewünscht, so wird die gummielastische Folie 10 durch unterschiedlich schnell laufende Transportwalzen zusätzlich in Produktionsrichtung gedehnt. Dann wird die gummielastische Folie 10 mit der vorverstreckten Faservlieslage 12 in Kontakt gebracht und durchläuft eine Bondiervorrichtung 32 mit glatten beheizten Walzen. Bei dem Bondierprozeß werden die gummielastische Lage 10 und die Faservlieslage 12 an den von der dehäsiven Beschichtung 14 freien Stellen dauerhaft kontaktiert, während sie an den übrigen Stellen nur eine vorläufige Verbindung eingehen.
Wurde die gummielastische Folie 10 durch unterschiedlich schnell laufende Transportwalzen zuvor in Produktionsrichtung gedehnt, so wird das Flächengebilde über weitere unterschiedlich schnell laufende Transportwalzen entspannt, worauf sich die Faservlieslage 12 zwischen den Verbindungsstellen 16 wieder von der gummielastischen Lage 10 löst und dort aufwirft. Anderenfalls lösen sich die vorläufigen Verbindungsbereiche durch Dehnen des Flächengebildes quer zur Produktionsrichtung.
Die Figuren 1 und 2 zeigen eine Draufsicht auf ein mehrlagiges elastisches Flächengebilde mit vorverstreckter unelastischer Faservlieslage 12. Die Fasern der Vlieslage sind in Fig. 2, die den entspannten Zustand zeigt, überwiegend in Richtung der Vorverstreckung ausgerichtet. Zur Veranschaulichung der Unterschiede des entspannten und gedehnten Zustandes sind außerdem die Verbindungsstellen 16 mit der gummieleastischen Lage dargestellt. Wird das Flächengebilde in Querrichtung zur Vorverstreckungsrichtung gedehnt, so verschwenken die Fasern 18 der Faservlieslage 12 um die Verbindungsstellen 16 als Schwenkpunkte und richten sich von der ursprünglich in Vorverstreckungsrichtung weisenden Ausrichtung mehr und mehr in Dehnungsrichtung aus.
Bei kleine Dehnungen ist der Schwenkwinkel relativ gering, so daß kein Widerstand gegen die Dehnung eintritt und allein die Eigenschaften der elastischen Lage das Dehnungsverhalten bestimmen. Je weiter die Fasern 18 in Dehnungsrichtung ausgerichtet werden, umso größer wächst der Widerstand gegen weiteres Dehnen bis schließlich die Wegreserve erschöpft ist. Einer Dehnung in Verstreckungsrichtung wird bereits anfänglich ein großer Widerstand entgegengesetzt. Da die Fasern durch die Vorverstreckung eine erhöhte Festigkeit gegen weitere Verstreckung aufweisen, ergibt sich auch eine Sicherheit gegen Überdehnung, wenn die Wegreserve erschöpft ist.
Fig. 4 und 5 zeigen einen Schnitt durch ein mehrlagiges elastisches Flächengebilde aus einer gummielastischen Lage 10 und einer Faservlieslage 12. Die gummielastische Lage 10 trägt eine in Form eines Musters aufgetragene dehäsive Beschichtung 14. Dieses Muster läßt Bereiche frei, die als vorgesehene Verbindungsstellen 16 der beiden Lagen 10, 12 dienen. An diesen vorgesehenen Verbindungsstellen 16 ist die gummielastische Lage 10 mit der Faservlieslage 12 verklebt oder oberflächlich verschmolzen.
Das in den Figuren 4 und 5 dargestellte Flächengebilde ist zusätzlich in Vorverstreckungsrichtung dehnbar. Fig. 4 zeigt dabei den entspannten und Fig. 5 den gespannten Zustand. Bei dieser Darstellung haftet die Faservlieslage 12 an der gummielastischen Lage 10 an den Verbindungsstellen 16, während sich in den übrigen Bereichen, die mit der dehäsiven Beschichtung 14 versehen sind, die Faservlieslage 12 abhebt und aufwirft.

Claims (24)

  1. Verfahren zur Herstellung eines mehrlagigen elastischen Flächengebildes aus wenigstens einer gummielastischen Lage aus einem Film, einer Folie oder einer Faserstruktur und wenigstens einer mit der gummielastischen Lage an bleibenden Verbindungsstellen verbundenen verfestigten unelastischen Faservlieslage, wobei die unelastische Faservlieslage vor ihrer Verbindung mit der gummielastische Lage vorverstreckt wird und die unelastische Faservlieslage im vorverstreckten Zustand mit der gummielastischen Lage verbunden wird, dadurch gekennzeichnet, dass
    die Fasern der unelastischen Faservlieslage im wesentlichen in Richtung der Vorverstreckungsrichtung ausgerichtet werden und dass zwischen der unelastischen Faservlieslage und der gummielastischen Lage teilflächig eine dehäsive Schicht angeordnet wird, wobei ein von der dehäsiven Schicht freigelassener Bereich zwischen der gummielastischen Lage und der Faservlieslage eine bleibende Verbindungsstelle wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich die gummielastische Lage vor der Verbindung mit der unelastischen Faservlieslage in Richtung der Vorverstreckungsrichtung der unelastischen Faservlieslage gedehnt wird, im gedehnten Zustand mit der vorverstreckten unelastische Faservlieslage verbunden wird und anschließend das entstandene mehrlagige Flächengebilde entspannt wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß mittels eines Bondingprozesses eine vollflächige Verbindung zwischen der gummielastischen Lage und der unelastischen Faservlieslage erzeugt wird und daß Bereiche der vollflächigen Verbindung bei nachfolgender Dehnung in Querrichtung zur Vorverstreckungsrichtung und bei zusätzlicher während der Verbindung mit der ververstreckten unelastischen Faservlieslage in Richtung der Vorverstreckungsrichtung gedehnter gummielastischer Lage bei nachfolgender Entspannung bis auf bleibende Verbindungsstellen wieder gelöst werden.
  4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die unelastische Faservlieslage längs oder quer zur Produktionsrichtung vorverstreckt wird.
  5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die unelastische Faservlieslage bis mindestens 50 % der maximalen Reißdehnung vorverstreckt wird.
  6. Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die unelastische Faservlieslage so vorverstreckt wird, daß sie bei Vorverstreckung längs zur Produktionsrichtung ein Festigkeitsverhältnis längs zu quer von 0,8 zu 1,2 bis 20 zu 3 und bei Vorverstreckung quer zur Produktionsrichtung ein Festigkeitsverhältnis quer zu längs von 0.8 zu 1,2 bis 20 zu 3 aufweist.
  7. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die gummielastische Lage vor ihrer Verbindung mit der unelastischen Faservlieslage um bis zu 150 % ihrer Ausgangslänge gedehnt wird.
  8. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die dehäsive Beschichtung mit Farbstoffen oder Farbpigmenten versehen wird.
  9. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die dehäsive Beschichtung auf 5 % bis 90 % der Verbindungsfläche aufgebracht wird.
  10. Mehrlagiges elastisches Flächengebilde aus wenigstens einer gummielastischen Lage (10) aus einem Film, einer Folie oder einer Faserstruktur und wenigstens eine mit der gummielastischen Lage (10) an bleibenden Verbindungsstellen (16) verbundenen verfestigten unelastischen Faservlieslage (12), wobei die unelastische Faservlieslage (12) vorverstreckt ist, dadurch gekennzeichnet, dass
    das Flächengebilde quer zur Vorverstreckungsrichtung reversibel dehnbar ist, indem die Fasern (18) der unelastischen Faservlieslage (12) zwischen den bleibenden Verbindungsstellen (16) ihre Ausrichtung in Dehnungsrichtung in Abhängigkeit des Dehnungsgrades ändern und dass zwischen der unelastischen Faservlieslage und der gummielastischen Lage teilflächig eine dehäsive Schicht angeordnet ist, wobei ein von der dehäsiven Schicht freigelassener Bereich zwischen der gummielastischen Lage und der Faservlieslage eine bleibende Verbindungsstelle bildet.
  11. Mehrlagiges elastisches Flächengebilde nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich die gummielastische Lage (10) bei der Verbindung mit der ververstreckten unelastischen Faservlieslage (12) in Vorverstreckungsrichtung gedehnt und nach der Verbindung entspannt ist, wobei sich die Fasern (18) der unelastischen Faservlieslage (12) zwischen den bleibenden Verbindungsstellen (16) wellenartig aufwerfen, und daß das Flächengebilde in Richtung der Vorverstreckungsrichtung reversibel dehnbar ist, indem sich die Aufwerfungen der Fasern (18) zwischen den bleibenden Verbindungsstellen (16) in Abhängigkeit des Dehnungsgrades reduzieren.
  12. Mehrlagiges elastisches Flächengebilde nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß sich die bei einem Bondingprozeß eingetretene vollflächige Verbindung zwischen der gummielastischen Lage (10) und der unelastischen Faservlieslage (12) bei nachfolgender Dehnung in Querrichtung zur Vorverstreckungsrichtung und bei zusätzlicher während der Verbindung mit der ververstreckten unelastischen Faservlieslage (12) in Vorverstreckungsrichtung gedehnter gummielastischer Lage (10) bei nachfolgender Entspannung bis auf bleibende Verbindungsstellen (16) wieder löst.
  13. Mehrlagiges elastisches Flächengebilde nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die unelastische Faservlieslage (12) längs oder quer zur Produktionsrichtung vorverstreckt ist.
  14. Mehrlagiges elastisches Flächengebilde nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorstreckung mindestens 50 % der maximalen Reißdehnung beträgt.
  15. Mehrlagiges elastisches Flächengebilde nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, daß die unelastische Faservlieslage (12) bei Vorverstreckung längs zur Produktionsrichtung ein Festigkeitsverhältnis längs zu quer von 0,8 zu 1,2 bis 20 zu 3 und bei Vorverstreckung quer zur Produktionsrichtung ein Festigkeitsverhältnis quer zu längs von 0,8 zu 1,2 bis 20 zu 3 aufweist.
  16. Mehrlagiges elastisches Flächengebilde nach einem der Ansprüche 11 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die gummielastischen Lage (10) bei Durchführung des Bondingprozesses um bis zu 150 % ihrer Ausgangslänge gedehnt ist.
  17. Mehrlagiges elastisches Flächengebilde nach einem der Ansprüche 12 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die dehäsive (14) Beschichtung farbig ausgestaltet ist.
  18. Mehrlagiges elastisches Flächengebilde nach einem der Ansprüche 12 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß bei dehäsiver Beschichtung (14) diese Beschichtung 5 % bis 90 % der Verbindungsfläche bedeckt.
  19. Mehrlagiges elastisches Flächengebilde nach einem der Ansprüche 12 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer als Film oder Folie ausgebildeten gummielastischen Lage (10) diese Lage einen mehrschichtigen Aufbau besitzt, wobei eine der Schichten als Verbindungsfläche dient und einen um wenigsten 20 °C niedrigeren Schmelzpunkt als die andere Schicht aufweist.
  20. Mehrlagiges elastisches Flächengebilde nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die als Verbindungsfläche dienende Schicht aus copolymeren Rohstoffen besteht und eine Dicke von wenigsten 2,5 µm aufweist und daß die andere Schicht aus elastomeren, polymeren und copolymeren Rohstoffen besteht und eine Dicke zwischen 8 bis 100 µm vorzugsweise zwischen 15 bis 80 µm aufweist.
  21. Mehrlagiges elastisches Flächengebilde nach einem der Ansprüche 12 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer als Film oder Folie ausgebildeten gummielastischen Lage (10) diese Lage heterogen ausgebildet ist und elastomere, polymere und copolymere Rohstoffe umfaßt.
  22. Mehrlagiges elastisches Flächengebilde nach einem der Ansprüche 12 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer als Faserstruktur ausgebildeten gummielastischen Lage (10) diese Lage aus Bikomponenten-Fasern besteht, wobei die eine Komponente einen um wenigsten 20 °C niedrigeren Schmelzpunkt als die andere Komponente aufweist.
  23. Mehrlagiges elastisches Flächengebilde nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß die höherschmelzende Komponente aus polymeren Rohstoffen und die niedrigerschmelzende Komponente aus elastomeren und copolymeren Rohstoffen besteht.
  24. Mehrlagiges elastisches Flächengebilde nach einem der Ansprüche 12 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer als Faserstruktur ausgebildeten gummielastischen Lage (10) diese Lage aus Heterofil-Fasern besteht und elastomere, polymere und copolymere Rohstoffe umfaßt.
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